A circa 14 milioni di anni luce dalla Terra, è stato individuato qualcosa che fino a oggi esisteva solo nei modelli teorici. Vicino alla galassia a spirale M94 si trova Cloud-9, un oggetto astrofisico che assomiglia a una galassia ma che, in realtà, galassia non è. Non brilla, non emette luce visibile e non contiene nemmeno una stella. Per questo è stata soprannominata la prima “galassia fantasma” mai osservata.
La scoperta è nata quasi per caso: un’indagine che non stava cercando Cloud-9 si è trasformata in una delle conferme più importanti degli ultimi anni per l’astrofisica moderna. A guidare lo studio è stato il ricercatore del dipartimento di Fisica dell’Università di Milano-Bicocca, Alejandro Benítez-Llambay, insieme a un team internazionale di ricercatori. I risultati sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal Letters.
Una nube invisibile, ma reale
Cloud-9 è stata individuata inizialmente nel 2023 dal radiotelescopio cinese FAST, che ha rilevato la debole emissione radio dell’idrogeno neutro, il gas più semplice e abbondante dell’universo. Osservazioni successive con il Very Large Array – una rete di grandi antenne radio che lavora negli Stati Uniti come un unico, gigantesco telescopio – hanno confermato che l’oggetto si trova alla stessa distanza di M94.
La nube è tutt’altro che piccola: si estende per circa 4.500 anni luce e contiene una massa di idrogeno paragonabile a quella di molte galassie nane. Eppure, quando gli astronomi hanno puntato il telescopio spaziale Hubble sulla sua posizione, il risultato è stato sorprendente. Dopo oltre 13 ore di osservazioni, non è emersa alcuna traccia di stelle.
“Abbiamo avuto la conferma che, nonostante la sua massa e la presenza di gas, Cloud-9 non è una galassia: in quest’area non brilla neppure una stella”, spiegano i ricercatori. Le analisi escludono con altissima probabilità la presenza anche di una galassia nana estremamente debole.
Quando la gravità non è sufficiente
Cloud-9 appartiene a una categoria prevista dalla teoria cosmologica standard, chiamata RELHIC: nubi di idrogeno limitate dalla reionizzazione. In parole semplici, si tratta di aloni di materia oscura che hanno quasi tutto ciò che serve per diventare galassie, tranne una cosa fondamentale: la capacità di accendere le stelle.
Secondo il modello ΛCDM, l’universo è dominato dalla materia oscura, che forma strutture invisibili — gli aloni — all’interno dei quali il gas può collassare e dare origine alle galassie. Ma esiste una soglia critica di massa. Se un alone è troppo leggero, la radiazione ultravioletta prodotta dalle prime stelle dell’Universo riscalda il gas e impedisce che si contragga.
Cloud-9 si trova esattamente in questa zona di confine. È abbastanza massiccia da trattenere il gas, ma non abbastanza da vincere la pressione esercitata dal fondo cosmico di radiazione. Il risultato è un oggetto “bloccato”: pieno di materia oscura e idrogeno, ma condannato a restare per sempre al buio.
Una prova chiave per il modello cosmologico
Il rapporto tra gas e stelle in Cloud-9 è estremo: per ogni unità di massa stellare ce ne sono centinaia di gas, un valore enormemente superiore a quello delle galassie nane conosciute. Questo rende Cloud-9 un caso unico e una prova diretta dell’esistenza delle galassie fallite.
Ma il suo valore va oltre la curiosità. Cloud-9 rappresenta un laboratorio naturale senza precedenti: un oggetto semplice, privo dei processi complessi legati alla formazione stellare, ideale per studiare la distribuzione e la natura della materia oscura su piccole scale.
La galassia fantasma, invisibile agli occhi ma perfettamente reale, diventa così una chiave fondamentale per comprendere dove nascono le galassie, dove falliscono e, in ultima analisi, come è strutturato l’universo in cui viviamo.
